Jakość powietrza - zanieczyszczenia chemiczne i mikrobiologiczne - klasyfikacja i wymagania

W powietrzu występują liczne drobnoustroje, których źródłem są zarówno organizmy wyższe, jak i naturalne środowisko zewnętrzne. Rodzaj i ilość drobnoustrojów występujących w powietrzu w postaci tzw. bioaerozolu zależy m.in. od warunków mikroklimatycznych (temperatura, wilgotność, prędkość wiatru), stanu zdrowotnego ludzi, zwierząt i roślin, a także od możliwości wymiany (oczyszczania) powietrza.

W przypadku powietrza środowisk wewnętrznych ważną rolę odgrywa częstotliwość i intensywność wietrzenia pomieszczeń, sprawność działania systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych oraz liczba osób przebywających w pomieszczeniach.

Żeby ocenić jakość powietrza pod względem mikrobiologicznym, należy zgodnie z polskimi normami badać powietrze na obecność tzw. drobnoustrojów wskaźnikowych, do których należą wybrane bakterie i grzyby mikroskopowe. Ich liczebność w 1 m³ powietrza jest podstawą do sklasyfikowania powietrza jako czystego bądź silnie zanieczyszczonego.

Klasyfikacja zanieczyszczeń chemicznych

W 2002 roku do systemu polskich norm wprowadzono normę europejską PN-EN 689:2002 Powietrze na stanowiskach pracy. Wytyczne oceny narażenia inhalacyjnego na czynniki chemiczne przez porównanie z wartościami dopuszczalnymi i strategia pomiarowa. Wartości dopuszczalne [1].

Zgodnie z definicją zawartą w tej normie wartością odniesienia dla stężenia czynnika chemicznego w powietrzu jest wartość dopuszczalna, zwana również normatywem higienicznym. W praktyce stosowane są dwa typy normatywów higienicznych:

• dotyczące całej zmiany roboczej i całego okresu aktywności zawodowej pracownika;
• dotyczące krótszych odcinków czasu, mające na celu ochronę przed działaniem drażniącym, a także przewlekłym lub nieodwracalnym uszkodzeniem tkanek w wyniku wystąpienia w krótkim okresie wysokich stężeń substancji w warunkach, gdy stężenie średnie ważone nie przekracza wartości dopuszczalnej dla całej zmiany roboczej.

Światowa Organizacja Zdrowia w 1993 roku wyróżniła stężenia:

• B1 - podstawowe, akceptowane przez co najmniej 80% populacji,
• B2 - bardziej bezpieczne, akceptowane przez ponad 80% populacji.

W rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Społecznej [2] zamieszczono wykaz wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń czynników chemicznych w powietrzu na stanowiskach pracy obejmujący 524 pozycje. W rozporządzeniu tym zawarto i zdefiniowano trzy typy wartości dopuszczalnych:

• najwyższe dopuszczalne stężenie (NDS) - wartość średnia ważona stężenia, którego oddziaływanie na pracownika w ciągu 8-godzinnego dobowego i przeciętnego tygodniowego wymiaru czasu pracy, określonego w Kodeksie pracy, przez okres jego aktywności zawodowej nie powinna spowodować ujemnych zmian w jego stanie zdrowia oraz w stanie zdrowia jego przyszłych pokoleń,
• najwyższe dopuszczalne stężenie chwilowe (NDSCh) - wartość średnia stężenia, które nie powinno spowodować zmian w stanie zdrowia pracownika, jeżeli występuje w środowisku pracy nie dłużej niż 15 minut i nie częściej niż 2 razy w czasie zmiany roboczej, w odstępie czasu nie krótszym niż 1 godzina (dodatkowy, uzupełniający normatyw higieniczny dla tych substancji chemicznych),
• najwyższe dopuszczalne stężenie pułapowe (NDSP) - wartość stężenia, która ze względu na zagrożenie zdrowia lub życia pracownika nie może być w środowisku pracy przekroczona w żadnym momencie (ustanawiane są najczęściej dla substancji o działaniu drażniącym, blokującym mechanizm oddychania, i innych substancji szczególnie niebezpiecznych).

Zanieczyszczenia mikrobiologiczne

Główne mikroorganizmy występujące w powietrzu w postaci bioaerozolu zostały przedstawione w normie PN-89/Z-04111/01 (wycofana bez zastąpienia 25 sierpnia 2015) [3]. Reprezentowane są one m.in. przez bakterie mezofilne, Pseudomonas fluorescens, gronkowce (Staphylococcus), promieniowce (Actinobacteria) i grzyby mikroskopowe.

Liczne polskie przepisy dotyczące badania powietrza pod kątem obecności w nim mikroorganizmów zostały opracowane pod koniec lat 80. Większość z nich została wycofana bez zastąpienia, co nie dyskwalifikuje ich stosowania do momentu pojawienia się nowej normy lub innych aktów prawnych. Są wśród nich:

• PN-89/Z-04111/02 Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby bakterii w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną [4] – wycofana bez zastąpienia 25 sierpnia 2015,
• PN-89/Z-04111/03 Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby grzybów mikroskopowych w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną [5] – wycofana bez zastąpienia 13 sierpnia 2015,
• PN-89/Z-04008/08 Ochrona czystości powietrza. Pobieranie próbek. Pobieranie próbek powietrza atmosferycznego (imisja) do badań mikrobiologicznych metodą aspiracyjną i sedymentacyjną [6] – wycofana bez zastąpienia 25 sierpnia 2015.

Wymienione powyżej normy są stosunkowo stare, pochodzą bowiem z 1989 roku i do dziś nie ukazały się nowelizacje tych dokumentów, w których omówiono by nowe metody badań mikroorganizmów występujących w powietrzu oraz określono dopuszczalne stężenia drobnoustrojów w środowisku zewnętrznym lub wewnętrznym. Tak więc większość badań mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza wykonywana jest nadal zgodnie z tymi przepisami.

PN-89/Z-04111/01

W normie Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Postanowienia ogólne i zakres normy wyjaśniono m.in. najważniejsze nazwy i określenia przydatne podczas badania powietrza. Podano wskaźniki bakteriologicznego zanieczyszczenia powietrza, którymi są bakterie świadczące o pochodzeniu skażenia powietrza cząsteczkami gleby (promieniowce - Actinobacteria), bioaerozolem z wód powierzchniowych (Pseudomonas fluorescens), bioaerozolem z przewodu oddechowego ludzi i zwierząt (gronkowce hemolizujące).

Wyniki badania powietrza podaje się jako liczbę jednostek tworzących kolonie w 1 m³ powietrza atmosferycznego - jtk/1 m³ (colony forming units, CFU/1 m³) [3].

PN-89/Z-04111/02

Przedmiotem normy Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby bakterii w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną jest oznaczanie ogólnej liczby bakterii mezofilnych oraz liczby bakterii wskaźnikowych, tj. promieniowców, Pseudomonas fluorescens i gronkowców (hemolizujących i mannitolododatnich), znajdujących się w powietrzu atmosferycznym pobieranym jednocześnie metodą aspiracyjną i sedymentacyjną.

Wynik ostateczny podaje się jako ogólną liczbę bakterii i liczbę poszczególnych bakterii w 1 m³ powietrza (jtk/1 m³ lub CFU/1 m³) przy założeniu, że każda kolonia rozwija się z pojedynczej komórki bakteryjnej [4].

Ocenę stopnia zanieczyszczenia powietrza określa się wg wartości podanych w TAB. 1.

PN-89 Z-04111/03

Przedmiotem normy Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby grzybów mikroskopowych w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną jest oznaczenie liczby grzybów mikroskopowych znajdujących się w powietrzu atmosferycznym pobieranym metodami aspiracyjną i sedymentacyjną.

Wynik ostateczny podaje się jako ogólną liczbę grzybów mikroskopowych (jtk) w 1 m³ powietrza przy założeniu, że każda kolonia rozwija się z pojedynczej samodzielnej jednostki wegetatywnej grzybów mikroskopowych. Ocenę stopnia zanieczyszczenia powietrza przeprowadza się wg TAB. 2 na podstawie ogólnej liczby grzybów występujących w 1 m³ powietrza atmosferycznego [5].

PN-EN 13098:2007P

Warunki pobierania mikrobiologicznych próbek powietrza na stanowiskach pracy w odniesieniu do mikroorganizmów i endotoksyn określa norma PN-EN 13098:2007P Powietrze na stanowiskach pracy. Wytyczne dotyczące pomiaru mikroorganizmów i endotoksyn zawieszonych w powietrzu. Omówiono wytyczne do oceny narażenia na mikroorganizmy zawieszone w powietrzu na stanowiskach pracy. Zawarto również metody pomiaru endotoksyn.

Przy przedstawianiu wyników badań należy podać je w jednostkach tworzących kolonie w 1 m³ powietrza [jtk/m³] lub całkowitą liczbę mikroorganizmów w 1 m³ powietrza, natomiast zawartość endotoksyn w jednostkach endotoksyny EU w 1 m³ pobranego powietrza [7].

PN-EN 14031:2006

Informacje dotyczące metod poboru prób, warunków transportu, przechowywania i wyznaczania poziomu endotoksyn bakteryjnych zawiera norma PN-EN 14031:2006 Powietrze na stanowiskach pracy. Oznaczanie endotoksyn zawieszonych w powietrzu. Podano w niej wytyczne do dokonania oceny narażenia na endotoksyny bakteryjne zawieszone w powietrzu na stanowiskach pracy i omówiono m.in. sposób przedstawiania wyników oraz sprawozdanie z badań.

Wynik podawany jest w jednostkach EU/m³ powietrza [8].

PN-EN 14042:2010

Wytyczne dotyczące wyboru procedur oraz instalowania, stosowania i utrzymania urządzeń pomiarowych do oznaczania stężeń czynników chemicznych i biologicznych w powietrzu na stanowiskach pracy określa norma PN-EN 14042:2010 Powietrze na stanowiskach pracy. Przewodnik wdrażania i stosowania procedur do oceny narażenia na czynniki chemiczne i biologiczne. Omówiono w niej strategie monitorowania stanowisk pracy, a także wymagania dotyczące szkolenia osób odpowiedzialnych za obsługę sprzętu [9].

PN-EN 14583:2008

Do przepisów poprzedniej normy nawiązuje PN-EN 14583:2008 Powietrze na stanowiskach pracy. Wolumetryczne urządzenia do pobierania próbek bioaerozolu. Wymagania i metody badań.

W normie tej określono wymagania i metody badań służące wyznaczaniu sprawności wolumetrycznych urządzeń do pobierania próbek używanych do oceny bioaerozoli na stanowiskach pracy [10].

PN-EN ISO 14698-1:2004 i PN-EN ISO 14698-2:2004

Do pomiarów w pomieszczeniach czystych ma zastosowanie m.in. PN-EN ISO 14698­‑1:2004 Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane. Kontrola biozanieczyszczeń. Cz. 1. Główne zasady i metody.

Podano w niej zasady i podstawy metodologiczne kontroli biozanieczyszczeń w pomieszczeniach czystych, np. w salach operacyjnych w szpitalach [11]. Natomiast w Cz. 2. Ocena i interpretacja danych o biozanieczyszczeniach zawarto przewodnik po metodach oceny danych mikrobiologicznych i oszacowania otrzymanych wyników z pobieranych próbek cząstek żywych w strefie ryzyka podczas kontroli biozanieczyszczeń [12].

Podsumowanie norm mikrobiologicznych

We wszystkich przywołanych powyżej normach PN-EN nie podano żadnych granicznych wartości dopuszczalnych stężeń mikroorganizmów i endotoksyn, które służą do oceny czystości/zanieczyszczenia powietrza. Dotyczy to zarówno środowiska zewnętrznego, jak i wewnętrznego, które występuje w pomieszczeniach na stanowiskach pracy.

Jak zatem widać, przepisy dotyczące mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza nie zostały jeszcze w pełni znowelizowane i dokładnie omówione, dlatego wyniki badań interpretowane są zazwyczaj tylko według niektórych z wyżej wymienionych norm, głównie starych, obecnie wycofanych, z serii PN-89.

W związku z brakiem konkretnych, znowelizowanych przepisów dotyczących mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza w literaturze spotyka się różne propozycje dopuszczalnych wartości drobnoustrojów, które świadczą o czystości lub skażeniu powietrza atmosferycznego. W TAB. 3 podano dopuszczalną liczbę mikroorganizmów zaproponowaną przez Krzysztofika (1992) [13].

Natomiast Zespół Ekspertów ds. Czynników Biologicznych Międzyresortowej Komisji ds. Najwyższych Dopuszczalnych Stężeń (NDS) i Najwyższych Dopuszczalnych Natężeń (NDN) Czynników Szkodliwych dla Zdrowia w Środowisku Pracy zaproponował w 2004 roku przyjęcie zalecanych wartości dopuszczalnych stężeń najpowszechniejszych kategorii mikroorganizmów i endotoksyny bakteryjnej w powietrzu zarówno przemysłowego środowiska pracy, jak i nieprzemysłowego środowiska wnętrz (TAB. 4).

Obecność w powietrzu w środowisku pracy drobnoustrojów wysoce zakaźnych z 3. i 4. grupy zagrożenia, niezależnie od stwierdzonego stężenia, należy zawsze uznać za niedopuszczalne. Zalecane przez ten zespół wartości mają być pomocne w interpretacji wyników pomiarów szkodliwych czynników biologicznych w środowisku pracy i ewentualnym podjęciu działań profilaktycznych.

Literatura

1. PN-EN 689:2002, "Powietrze na stanowiskach pracy. Wytyczne oceny narażenia inhalacyjnego na czynniki chemiczne przez porównanie z wartościami dopuszczalnymi i strategia pomiarowa".
2. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 6 czerwca 2014 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (DzU 2014, poz. 817).
3. PN-89/Z-04111/01:1989, "Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Postanowienia ogólne i zakres normy".
4. PN-89/Z-04111/02:1989, "Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby bakterii w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną".
5. PN-89/Z-04111/03:1989, "Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby grzybów mikroskopowych w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną".
6. PN-89/Z-04008/08:1989, "Ochrona czystości powietrza. Pobieranie próbek. Pobieranie próbek powietrza atmosferycznego (imisja) do badań mikrobiologicznych metodą aspiracyjną i sedymentacyjną".
7. PN-EN 13098:2007P, "Powietrze na stanowiskach pracy. Wytyczne dotyczące pomiaru mikroorganizmów i endotoksyn zawieszonych w powietrzu”.
8. PN-EN 14031:2006, "Powietrze na stanowiskach pracy. Oznaczanie endotoksyn zawieszonych w powietrzu".
9. PN-EN 14042:2010, "Powietrze na stanowiskach pracy. Przewodnik wdrażania i stosowania procedur do oceny narażenia na czynniki chemiczne i biologiczne".
10. PN-EN 14583:2008, "Powietrze na stanowiskach pracy. Wolumetryczne urządzenia do pobierania próbek bioaerozolu. Wymagania i metody badań".
11. PN-EN ISO 14698-1:2004, "Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane. Kontrola biozanieczyszczeń. Część 1: Główne zasady i metody".
12. PN-EN ISO 14698-2:2005, "Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane. Kontrola biozanieczyszczeń. Część 2: Ocena i interpretacja danych o biozanieczyszczeniach".
13. Krzysztofik B., "Mikrobiologia powietrza", Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1992.
14. Chmiel M.J., Frączek K., Grzyb J., "Problemy monitoringu zanieczyszczeń mikrobiologicznych powietrza", "Woda-Środowisko-Obszary wiejskie", I-III, t. 15, z. 1 (49), 2015, s. 17-27.
15. Gąska-Jędruch U., Dudzińska M.R., "Zanieczyszczenia mikrobiologiczne w powietrzu wewnętrznym", "Polska Inżynieria Środowiska pięć lat po wstąpieniu do Unii Europejskiej", tom 2, pod redakcją: Ozonek J., Pawłowski A. [red.], "Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska" nr 59, 2009, s. 31-40.
16. Górny R.L., "Biologiczne czynniki szkodliwe: normy, zalecenia i propozycje wartości dopuszczalnych", "Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy" nr 3 (41)/2004, s. 17-39.
17. Górny R.L., "Aerozole biologiczne - rola normatywów higienicznych w ochronie środowiska i zdrowia. Rozkład i korozja mikrobiologiczna materiałów technicznych", V Międzynarodowa Konferencja Naukowa, Łódź 11–15.05.2009, Wydawnictwo PŁ, s. 91-102.
18. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 22 kwietnia 2005 r. w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki (DzU nr 81/2005, poz. 716, z późn. zm.).

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!